Ernest Rutherford fue un físico y químico neozelandés que realizó experimentos pioneros sobre la radiactividad y propuso la existencia del núcleo atómico. Sus experimentos bombardeando láminas metálicas con partículas alfa mostraron que la masa y carga del átomo están concentradas en un pequeño núcleo central, revolviendo alrededor del cual giran los electrones. Su modelo atómico revolucionó la comprensión de la estructura del átomo.

1. BIOGRAFIA
Ernest Rutherford, conocido también como Lord Rutherford (Brightwater, Nueva
Zelanda, 30 de agosto de 1871 Cambridge,Reino Unido, 19 de octubre de 1937),
fue un físico y químico neozelandés.
Se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas
en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por
una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de
Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia
del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda
la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la
colaboración de su discípulo Frederick Soddy.
Durante la primera parte de su vida se consagró por completo a sus
investigaciones, pasó la segunda mitad dedicado a la docencia y dirigiendo
los Laboratorios Cavendish de Cambridge, en donde se descubrió el neutrón. Fue
maestro de Niels Bohr y Robert Oppenheimer.
POSTULADOS
1. Los átomos poseen el mismo número de protones y electrones, por tanto son entidades
neutras.
2. El núcleo atómico está formado por partículas de carga positiva y gran masa (protones).
3. El núcleo, además, debe estar compuesto por otras partículas con carga neutra para explicar la
elevada masa del átomo (superior a lo esperado teniendo en cuenta solo el número de protones).
4. Los electrones giran sobre el núcleo compensando la atracción electrostática (que produce la
diferencia de cargas respecto al núcleo) con su fuerza centrífuga.

2. ANTECEDENTES
Descubrimiento de la radioactividad
La primera evidencia de este fenómeno data de 1896 y la debemos a las experiencias de
Henry Becquerel. Este científico descubrió que los minerales de uranio eran capaces de
develar una placa fotográfica en ausencia de luz externa por lo cual concluyo que poseían
la propiedad de emitir radiaciones de forma espontánea.
La radiación se define como la propiedad que poseen los átomos de algunos elementos
de emitir radiaciones. Debido a que las radiaciones son partículas subatómicas, los
elementos radioactivos se transforman en otros elementos, pues la constitución intima de
sus átomos cambia.
Estas radiaciones pueden ser de distintos tipos:
Alfa: emisión de partículas constituidas por dos protones y dos neutrones.
Estas partículas son idénticas a núcleos de helio (4He).
Beta: hay dos tipos de desintegración, beta positivo y beta negativo. El beta
positivo es una emisión de un positrón acompañado de un neutrino. El beta
negativo es la emisión de un electrón acompañado de un antineutrino.
Gamma: es la emisión de fotones de frecuencia muy alta. El átomo radiactivo se
conserva igual, pero con un estado de energía menor.

3. Descubrimiento de los rayos X:
El físico Wilhelm ConradRöntgen descubrió los rayos X en 1895, mientras
experimentaba con los tubos de Hittorff-Crookes y la bobina de Ruhmkorff para
investigar la fluorescencia violeta que producían los rayos catódicos. Tras cubrir el
tubo con un cartón negro para eliminar la luz visible, observó un débil resplandor
amarillo-verdoso proveniente de una pantalla con una capa de platino-cianuro de
bario, que desaparecía al apagar el tubo. Determinó que los rayos creaban
una radiación muy penetrante, pero invisible, que atravesaba grandes espesores de
papel e incluso metales poco densos. Usó placas fotográficas, para demostrar que los
objetos eran más o menos transparentes a los rayos X dependiendo de su espesor y
realizó la primera radiografía humana, usando la mano de su mujer.
El modelo: proposición de existencia del nucleo:
A principios del siglo XX, Ernest Rutherford realizo un experimento cuyo resultados
fueron inquietantes. Observo que ccuando un haz de partículas de alfa, emitidas por
el polonio, uno de los elementos radioactivos, golpeaba contra la lamina de oro,
algunas de las partículas incidentes rebotaban, hasta el punto de invertir
completamente el punto de su trayectoria. Esto era tan increíble como si al disparar
una bala contra una hoja de papel, esta rebotara.
Inconsistencia del modelo de Rutherford:
El modelo propuesto por Rutherford tena ciertas inconsistencias. De acuerdo con la
física clásica, toda particula acelerada, como es el caso de un electron, girando
alrededor del nucleo de un atomo, emite energía, en la forma de radiaciones
electromagnéticas. En consecuencia, el electron debería perder energía
continuamente, hasta terminar precipitándose sobre el nucleo, dando lugar a un
colapso atomico. Teniendo en cuenta que esto no sucede algo estaba fallando en el
modelo propuesto por Rutherford.

4. Descubrimiento del neutrón:
Fue descubierto por James Chadwick en el año de 1932. Se localiza en el núcleo del
átomo. Antes de ser descubierto el neutrón, se creía que un núcleo de número de
masa A (es decir, de masa casi A veces la del protón) y carga Z veces la del protón,
estaba formada por A protones y A-Z electrones. Pero existen varias razones por las
que un núcleo no puede contener electrones. Un electrón solamente podría
encerrarse en un espacio de las dimensiones de un núcleo atómico (10-12 cm) si fuese
atraído por el núcleo mediante una fuerza electromagnética muy fuerte e intensa; sin
embargo, un campo electromagnético tan potente no puede existir en el núcleo
porque llevaría a la producción espontánea de pares de electrones negativos y
positivos (positrones).
EN QUE CONSISTIA
El modelo atómico de Rutherford es una teoría sobre la naturaleza interna del átomo
propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford para explicar
los resultados de su experimento de la lámina de oro realizado en 1911.
Un grupo de científicos dirigido por Ernerst Rutherford realizaron un experimento que
consistía en bombardear láminas muy finas de elementos metálicos, con partículas
radioactivas Alfa con el objeto de observar la dirección que tomaban al chocar con el
material.
La sorpresa fue grande al observar que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina
sin sufrir alteración en la velocidad ni en la dirección, como si no hubiera choque alguno;
unas pocas eran desviadas fuertemente en su paso por la lámina; y otras, en un número
muy reducido, rebotaban como si encontraran una masa solida infranqueable
Estos resultados llevaron a la conclusión que la masa atómica se encontraba concentrada
en un pequeño volumen del átomo, y que debía tener carga positiva para lograr la
desviación tan fuerte de las partículas positivas que pasan cerca de él.
La teoría de Rutherford del átomo era que este era estable, debido a que los electrones
mantienen un giro alrededor del núcleo, que genera una fuerza centrífuga que es igualada

5. por la fuerza eléctrica de atracción ejercida por el núcleo, y que permite que se mantenga
en su órbita
LA IMPORTANCIA DEL MODELO
La importancia del modelo de Rutherford residió en proponer por primera vez la existencia de un
núcleo en el átomo (término que, paradójicamente, no aparece en sus escritos). Lo que Rutherford
consideró esencial, para explicar los resultados experimentales, fue "una concentración de carga"
en el centro del átomo, ya que sin ella, no podía explicarse que algunas partículas fueran
rebotadas en dirección casi opuesta a la incidente. Este fue un paso crucial en la comprensión de
la materia, ya que implicaba la existencia de un núcleo atómico donde se concentraba toda
la carga positiva y más del 99,9% de la masa. Las estimaciones del núcleo revelaban que el átomo
en su mayor parte estaba vacío.
LIMITACIONES
Rutherford propuso que los electrones orbitarían en ese espacio vacío alrededor de un minúsculo
núcleo atómico, situado en el centro del átomo. Además se abrían varios problemas nuevos que
llevarían al descubrimiento de nuevos hechos y teorías al tratar de explicarlos:

6. Por un lado se planteó el problema de cómo un conjunto de cargas positivas podían mantenerse
unidas en un volumen tan pequeño, hecho que llevó posteriormente a la postulación y
descubrimiento de la fuerza nuclear fuerte, que es una de las cuatro interacciones fundamentales.
Por otro lado existía otra dificultad proveniente de la electrodinámica clásica que predice que una
partícula cargada y acelerada, como sería el caso de los electrones orbitando alrededor del núcleo,
produciría radiación electromagnética, perdiendo energía y finalmente cayendo sobre el núcleo.
Las leyes de Newton, junto con las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo aplicadas al
átomo de Rutherford llevan a que en un tiempo del orden de
s, toda la energía del átomo
2
se habría radiado, con la consiguiente caída de los electrones sobre el núcleo. Se trata, por tanto
de un modelo físicamente inestable, desde el punto de vista de la física clásica.
Según Rutherford, las órbitas de los electrones no están muy bien definidas y forman una
estructura compleja alrededor del núcleo, dándole un tamaño y forma algo indefinidos. Los
resultados de su experimento le permitieron calcular que el radio atómico era diez mil veces mayor
que el núcleo mismo, y en consecuencia, que el interior de un átomo está prácticamente vacío.